摘要：多段压裂水平井是提高地热开采效率的有效技术之一,其中裂缝诊断是地热储层的压裂优化设计中一项既重要又富有挑战性的任务。压力是水力裂缝诊断中最常用的数据,然而对于复杂水力裂缝,压力反演存在多解性,会导致产量预测和设计优化误差。近年来,随着分布式温度传感器的兴起和广泛应用,井筒温度实时监测成为了可能。从理论上来说,利用监测温度数据进行瞬态分析,并结合原有的压力瞬态分析,可以消除一个自由度,进而解决上述多解性问题。据此,该文建立了多段压裂水平井开采单相流体过程的热—流耦合模型,并通过数值模拟进行了方程求解,获得了温度和压力随时间演化结果。基于计算结果,针对压降和传热过程进行了详细研究,发现水力裂缝与井筒交界处的温度变化与非交界处存在较大不同。因此,温度瞬态分析方法可以有效识别地层中水力裂缝的数量和位置;同时,压力瞬态分析方法可以获得水力裂缝的长度和渗透率。上述研究表明,利用集成温度—压力瞬态分析方法可以有效地提高水力裂缝诊断的正确率。

摘要：针对页岩气藏多段压裂压后效果分析及待压井压裂参数优选难度大的问题,将储层物性参数和压裂完井参数相结合,引入随机森林算法进行已压裂页岩气井段压后效果分析,同时建立基于随机森林的产能回归模型优选待压井压裂重要参数。以涪陵页岩气田一期建产区具有产气剖面的压裂井测井解释资料、压裂资料、钻井资料为数据集,使用偏相关分析和特征递归消除法的二级策略进行参数降维,搭建主控因子为主体的决策树模型采用偏依赖图分析压后高产的主控因素区间,最后以待压裂井为研究对象基于随机森林算法的产能回归模型优选压裂重要参数。实例气藏研究结果显示压裂不同层位时,簇间距、40/70目低密度陶粒(中砂)、总砂量等影响因素对页岩气产量的影响波动比较大,簇数和中砂最高砂比对页岩气井段产量的响应不是非常明显。偏依赖图分析认为建议压裂簇数为2个,簇间距控制在30 m以内,40/70目低密度陶粒用量大于35 m3,总砂量控制在56 m3以内、中砂最高砂比大于12时为最佳压裂参数。此后采用正交设计实验设计了六因素三水平的54组实验,基于随机森林算法的产能回归模型预测不同压裂参数下的产量作为实验结果,开展趋势面响应分析,即可得到该待压井的6项关键压裂参数取值。该方法能够为后续工程和地质参数的选取提供有效依据。

摘要：川渝地区致密气储层老井需要通过油管多段压裂工艺提高开发潜力,现有工艺管柱不能满足高压、大砂量冲蚀、钻井液条件下坐封及压裂后可取等复杂要求,为此开展了高压致密气储层多段压裂技术攻关。自主研制了Y344型导压喷砂封隔器,集喷砂和封隔功能于一体,缩短了工具尺寸,提升多层压裂管柱通过性;利用有限元分析软件优化封隔器喷砂体和胶筒结构,优选42CrMo高强度材料,提高承压性能;开展了材料耐冲蚀和磨蚀研究,数值模拟方法分析流态,优化硬质合金零件布局,解决喷砂口等区域磨损大的问题;水力锚等工具均设计“进液防砂”结构,满足钻井液环境使用要求。室内实验表明,整体工艺管柱满足90MPa高压要求,现场单层加砂量达到160 m^(3),为解决类似储层高压多段油管压裂问题提供了有效的技术手段。

摘要：水平井压裂现己成为低渗透油气藏开发的一项重要技术。水平井压裂施工前要求进行压后生产动态预测以指导压裂设计及优选评价设计方案,随着压裂水平井数量的逐年增加,如何成功地预测压裂水平井生产动态就成了一个有待深化研究的课题。利用数值模拟方法建立压裂水平井二维两相生产动态数值模拟模型,研制了比较合理的压裂水平井生产动态数值模拟软件,并通过计算分析,得到了一些能指导油田水平井压裂设计的原则及结论。

摘要：非常规油气藏资源丰度低、低孔、低渗、产量低,勘探开发的难度较大,需要特殊的工程技术。长井段水平井和分段压裂技术是非常规储层核心开发技术。为加快推进非常规油藏的勘探开发,中原油田开发高温低伤害水平井压裂液,研究优化设计技术,引进多层压裂完井体系。自主设计、自主施工、自行提供压裂材料的致密油藏水平井,在1 300m水平段、压裂11段,非常规油气藏勘探开发技术取得突破。

摘要：页岩气作为非常规能源,其开采技术手段目前主要以水平井加大液量多段压裂为主。文章分析了页岩气藏储层大液量多段压裂工艺技术的难点,并从地面供液流程设计、分段压裂完井工具优选、压裂液体系及支撑剂选型、井口装置设计等方面阐述了实际应用情况,介绍了压裂效果。文章认为,建页HF-1井的成功为后期页岩气水平段大液量多段压裂改造工艺积累了技术及现场实施的经验。

摘要：随着水平井分段压裂技术的广泛应用,许多先进的压裂技术和工艺措施在世界范围内得到快速的发展。在压裂设计方面大部分新技术的主要目标是减小裂缝扩展过程中的就地应力差,从而达到增大储层改造体积的目的。同步压裂正是针对这一目的而产生的,两口平行的水平井均匀布缝,缝尖端产生的诱导应力使裂缝向垂直于主裂缝的方向延伸,该压裂方式的效果已在油田得到证实,但仍有需要改进的地方,本文提出了一种改进方法,并通过数值模拟方法拟探讨了其优越性和技术可行性。

摘要：基于储层地质力学特征,综合考虑压裂液流动与岩体变形耦合作用机制,建立段内多簇同步扩展有限元分析模型。控制方程通过变形转化成以压力为变量的函数,采用离散耦合方法模拟计算裂缝形态与流体压力,从而分析不同敏感因素下多裂缝同步扩展过程中的缝间应力场变化、裂缝转向特性。结果表明:多簇裂缝同步扩展时,应力干扰对于裂缝延伸以及几何形态作用明显,由于受两侧裂缝延伸诱导应力场的叠加效应,中间缝宽度、长度均小于两侧缝;同时,两侧裂缝尖端区域最大水平主应力受诱导应力作用而改变方向,从而产生裂缝转向;对于高弹性模量储层,缝宽对应力干扰更加敏感,施工设计必须考虑加大簇间距,防止出现砂堵现象。

摘要：目前对微裂缝发育储层实施水平井分段压裂改造后的裂缝监测手段普遍存在监测精度低、成本高、现场实施难度大等缺点,亟需找到一种方便、快捷、现场适用的解释手段和方法。基于微裂缝发育储层多段压裂水平井三线性渗流规律,建立了多段压裂水平井渗流模型,进行Laplace变换,推导得到微裂缝发育储层多段压裂水平井不同特征流动段产量公式,并利用现场油井日常生产数据,分析产量变化曲线不同特征段的特点,求解得到了微裂缝发育储层多段压裂水平井裂缝参数(人工裂缝长度、人工裂缝导流能力和天然微裂缝区渗透率)。将模型计算得到的裂缝参数分别与3口水平井的现场微地震监测解释结果进行对比,验证了模型的正确性。研究结果表明:模型计算人工裂缝导流能力与真实值相对误差为1.9%,模型计算人工裂缝长度与微地震监测解释结果基本一致。该方法解释出的多段压裂水平井压后裂缝参数多、方便快捷、准确性高、局限性小,适合油田现场大规模推广应用,对微裂缝发育储层多段压裂压后效果评价、指导增产设计具有重要意义。

摘要：针对长庆油田长水平段水平井应用拖动管柱找水工艺时存在配套的机械式封隔器坐封压力控制难度大、反复坐封密封胶筒损伤导致封隔器稳定性大幅度降低等问题,研制了可定时或实时坐封解封、可实现任意层段封隔的水平井电控封隔器。该封隔器在设计时充分考虑了水平井段重复坐封次数及密封件的承压性能,尤其是驱动机构动力输出部分采用直流电机+行星减速器、运动转换部分采用丝杠螺母机构方式,确保在许用套管空间内可实现输出扭矩最大化及封隔器胶筒的压缩坐封。通过室内试验评价了电控封隔器的耐温耐压、输出力矩和坐封推力等性能,相关性能指标均满足设计要求。水平井找水电控封隔器在长庆油田3口井进行了现场试验,试验结果表明,该封隔器可最大程度地降低工程条件的影响,提高作业成功率及测试质量,使拖动管柱找水测试工艺更简便、费用更低。